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斜齿轮切削作业的运作解析
在附加转动改变方向的瞬间(即:t=n2T),插齿刀的瞬时加速度无穷大。如果采用通常的机械差动,势必产生较大的冲击和振动,从而降低加工精度。因比,在不依靠螺旋导轨的条件下,实现插齿刀的附加转动是数控插齿机的难点和关键。
运动控制从以上分析可以看出,对展成运动和附加转动的控制是插齿机数控系统设计的技术关键。为此,我们采用“电子分齿传动”和“电子差动传动”技术来实现对它们的联动控制[3].
(1)电子分齿传动链为满足工件齿轮渐开线母线的成型及精度要求,插齿刀主轴与加工齿轮的主轴之间必须严格地保证展成运动关系。插齿刀主轴与加工齿轮主轴之间的展成分齿运动关系可由下式表述:Nc=Nb×$b$c×KbKc(3)式中:Nb为插齿刀主轴角位移检测或指令脉冲数;Nc为加工齿轮主轴角位移检测或指令脉冲数;$b插齿刀主轴检测或指令脉冲当量;$c为加工齿轮主轴检测或指令脉冲当量;Kb为插齿刀头数或齿数;Kc为加工齿轮主轴齿数。
由于刀具主轴与加工齿轮主轴间运动的不同步性将直接复印到加工齿轮上,内六角齿轮代理,造成加工齿轮的运动误差,所以,对机床范成运动的控制是插齿机数控系统设计的关键之一。我们采用了电子分齿传动1链(即同步锁相伺服控制单元)将插齿刀主轴与加工齿轮主轴联系起来,严格保证了上述关系。
(2)电子差动传动链在工件斜齿轮螺旋导线的成型过程中,插齿刀主轴与加工齿轮之间不仅必须严格地保持范成分齿运动,而且还须完成与Z轴(插齿刀主轴)轴向进给相关的附加转动,对附加转动的控制是插齿机数控系统设计的另一关键。其数学关系如下式所示:Nc=Nb×$b$c×KbKc±$z$c×sinBP×Mn×Kc(4)式中:Nz为Z轴位移检测或指令脉冲数;$z为Z主轴检测或指令脉冲当量;B为加工齿轮螺旋角;Mn为加工齿轮法向模数。
为满足工件斜齿轮螺旋导线的成型及精度要求,插齿机数控系统采用“电子差动传动链”技术来保证加工齿轮主轴附加转动和轴向进给之间的运动关系。
结论(1)上述提出了运用“电子分齿传动”和“电子差动传动”技术对斜齿轮插削加工运动进行控制的新方法。(2)采用“电子分齿传动”和“电子差动传动”代替机械传动,不但可以提高机床精度,而且会使机床制造简单、维修和调整方便。
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微型齿轮的制造方法
金属烧结制作法
金属粉末在模具中高压成型后,进行高温烧结固化而成的烧结金属齿轮(粉末冶金齿轮),其机械强度比塑料齿轮高,在中等载荷条件下使用。模具成型法适于大批量生产。但模具成形后,经过高温烧结,变形很大,因此要达到必要的精度,在烧结后齿轮还要进行精加工。由于齿形微小,微型齿轮的精加工比较困难,加之金属粉末的金属颗粒较大,从而限制了其形状精度和表面光洁度的提高。成型模具若采用上文***成型塑料齿轮中所提到的基准齿轮电极电解加工方法,其加工出的齿轮精度就有可能提高。
其它制造方法
采用半导体制造法、光蚀法或激光加工法均可制造微型齿轮。光蚀法可以试制出几十微米大小的微型齿轮,拉刀可以拉制内齿轮等。今后微型齿轮的需求越来越多,新的制造方法和批量生产技术也将不断出现。
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当前,我国齿轮行业还存在很多问题。相较于国外的齿轮行业我国的齿轮行业与之有很大的差距,齿轮传动安装及技术及机能都赶不上进步***,齿轮动力学剖解软件的水平也不高,商品尺度还尚未与国际接轨,国产钢板质量不稳定,企业工艺装备比较闭塞,资料化水平不高、低水平出产过剩、无序竞争激烈等渚多问题。
据东莞市大朗金盛泰齿轮厂发布的《2012-2016年中国轴承、齿轮、传动和驱动部件的制造产业发展前景与***预测分析报告》报告显示:我国齿轮行业与国外齿轮行业的差距就是推动国内齿轮行业发展的动力。“十二五”期间,齿轮及传动装置被列为发展***。这也成为我国从齿轮大国变成齿轮强国的关键期。在我国从齿轮大国转变成齿轮强国过程中,齿轮制造装备的水平提升处在关键地位。
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